Studieguide for IN1010 Objektorientert programmering

Oversikt

Arv (inheritance) lær en klasse arve felt og metoder fra en annen klasse. Subklassen utvider superklassen med nyckelsordet extends. Java støtter kun enkel arv -- en klasse kan bare ha en direkte superklasse. All felles funksjonalitet legges i superklassen, mens spesialisert oppførsel defineres i subklassene.

Polymorfisme betyr at en referanse av typen superklasse kan peke på et objekt av en subklasse. Når du kaller en metode på denne referansen, er det objektets faktiske type som bestemmer hvilken versjon av metoden som kjøres. Dette kalles dynamisk binding (eller sen binding) og er en av de mest kraftfulle mekanismene i OOP. I praksis betyr det at du kan skrive kode som behandler alle objekter av en superklassetype likt, uten å vite den konkrete subklassen på kompileringstidspunktet.

Abstrakte klasser

En abstrakt klasse kan ikke instansieres direkte -- du kan ikke skrive new AbstraktKlasse(). Den kan inneholde både konkrete metoder (med full implementasjon) og abstrakte metoder (deklarert med abstract, uten kropp). Subklasser må implementere alle abstrakte metoder, ellers må de også være abstrakte selv. Abstrakte klasser er ideelle når du vil tvinge subklasser til å tilby en bestemt oppførsel, men samtidig dele felles kode.

På eksamen V2021 var klassen Sti en naturlig abstrakt klasse: alle stier har lengde og to endepunkter, men de konkrete typene (Kjerrevei, Natursti) er ulike. På V2021 var klassen Aktivitet også abstrakt, med en abstrakt metode handling() som subklassen Turgaaer implementerte.

Konstruktorkjeding

Når du oppretter et objekt av en subklasse, kalles superklassens konstruktor først via super(...). Hvis du ikke kaller super() eksplisitt, legger Java automatisk inn et kall til den parameterlose konstruktoren. Husk: super() må være første linje i konstruktoren. Dersom superklassen bare har en konstruktor med parametere, må subklassen kalle super(parametere) eksplisitt -- ellers kompilerer ikke koden.

Tilgangsmodifikatorer

private: kun tilgjengelig i egen klasse -- bruk dette for instansvariabler. protected: tilgjengelig i egen klasse, subklasser og klasser i samme pakke -- nyttig når subklasser trenger direkte tilgang. public: tilgjengelig overalt. Pakke-tilgang (ingen modifikator): tilgjengelig i hele pakken, men ikke utenfor. På V2021 ble det spesifisert at instansvariablene i Aktivitet ikke skulle være private fordi klassene Simulator og PrioKo trengte direkte tilgang (de la i samme pakke).

Klassehierarkidiagrammer

Nesten alle eksamener starter med å be deg tegne klassehierarkiet. Bruk UML-konvensjoner: rektangler for klasser, heltrukket pil fra subklasse til superklasse for arv, stiplet pil for interface-implementering. Abstrakte klasser og metoder markeres med kursiv skrift. Tegningen gir typisk 5-6% av totalpoengene og er enkle poeng. Det typiske hierarkiet har tre nivær: en abstrakt overklasse på toppen (f.eks. en "Kjoretoy"-aktig basisklasse), to-tre klasser på nivå to (hvorav en gjerne også er abstrakt), og konkrete klasser på nivå tre som implementerer et interface (typisk kalt Motordrevet, Elektrisk, Kjokken e.l.).

function function function toString() { [native code] }() { [native code] }() { [native code] }() og super.function function function toString() { [native code] }() { [native code] }() { [native code] }()

Et stadig tilbakevendende krav (V2022) er at alle klassene skal overstyre toString() slik at den tar med verdiene av alle instansvariablene (unntatt liste-pekerne). Den polymorfe teknikken er at hver subklasse først kaller super.toString() for å få med superklassens felt, og deretter legger til sine egne felt. Slik unngar du å gjenta felles felt i hver subklasse. Husk å skrive ut noe som identifiserer den konkrete typen (f.eks. "Suite: ..." vs "EnkeltRom: ...").

// Abstrakt superklasse
abstract class Sti {
    private int lengde; // meter
    private Kryss ende1, ende2;

    Sti(int lengde, Kryss e1, Kryss e2) {
        this.lengde = lengde;
        this.ende1 = e1;
        this.ende2 = e2;
        e1.leggTilSti(this);
        e2.leggTilSti(this);
    }

    Kryss finnAndreEnde(Kryss denne) {
        if (denne == ende1) return ende2;
        return ende1;
    }

    int beregnGaaTid(int fart) {
        return lengde / fart;
    }
}

// Konkrete subklasser -- ingen forskjell annet enn navn
class Kjerrevei extends Sti {
    Kjerrevei(int lengde, Kryss e1, Kryss e2) {
        super(lengde, e1, e2);
    }
}

class Natursti extends Sti {
    Natursti(int lengde, Kryss e1, Kryss e2) {
        super(lengde, e1, e2);
    }
}

// Sti-referanse kan peke pa bade Kjerrevei og Natursti
Sti[] stier = new Sti[3];
stier[0] = new Kjerrevei(500, kryss1, kryss2);
stier[1] = new Natursti(800, kryss2, kryss3);
stier[2] = new KjerreveiMedUtsikt(300, kryss1, kryss3, 5);

for (Sti s : stier) {
    // Dynamisk binding: riktig versjon av metoden kalles
    int tid = s.beregnGaaTid(80);
    System.out.println("Tid: " + tid + " min");

    // Bruk instanceof for a sjekke spesifikk type
    if (s instanceof GodUtsikt) {
        GodUtsikt u = (GodUtsikt) s;
        System.out.println("Utsikt: " + u.hentUtsiktsVerdi());
    }
}

abstract class Rom {
    final int romnr, kvm, sengeplasser, etasje;
    Rom neste; // liste-peker (tas IKKE med i toString)

    Rom(int romnr, int kvm, int senger, int etasje) {
        this.romnr = romnr; this.kvm = kvm;
        this.sengeplasser = senger; this.etasje = etasje;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "romnr=" + romnr + ", kvm=" + kvm
            + ", senger=" + sengeplasser + ", etasje=" + etasje;
    }
}

class Suite extends Rom {
    Suite(int romnr, int kvm, int senger, int etasje) {
        super(romnr, kvm, senger, etasje);
    }

    @Override
    public String toString() {
        // Kall superklassens toString og legg til type foran
        return "Suite: " + super.toString();
    }
}